本申請要求于2014年8月6日提交的美國專利申請No.14/453,416優(yōu)先權(quán)，其通過全文引用結(jié)合于此。

背景技術(shù)：

除非這里另有表示，這部分中描述的材料對本申請的權(quán)利要求而言不是現(xiàn)有技術(shù)，并且不因包括在這部分中而承認(rèn)是現(xiàn)有技術(shù)。

無線電定位(RADAR，雷達(dá))系統(tǒng)可用于通過發(fā)射無線電信號且檢測返回的反射信號而主動估算到環(huán)境特征的距離。到無線電反射特征的距離可根據(jù)發(fā)射和接收之間的時間延遲決定。雷達(dá)系統(tǒng)可發(fā)射頻率隨著時間變化的信號，例如具有隨時間變化的頻率斜坡的信號，并且然后關(guān)聯(lián)發(fā)射信號和反射信號之間頻率差與范圍估計(jì)。某些系統(tǒng)也可根據(jù)接收的反射信號中的多普勒頻移估算反射物體的相對運(yùn)動。

定向天線可用于信號的傳輸和/或接收以將每個范圍估計(jì)與承載體關(guān)聯(lián)。更普遍地，定向天線也可用于將輻射的能量聚焦在關(guān)注的給定視野上。結(jié)合測量的距離和定向信息允許繪制周圍環(huán)境。例如，雷達(dá)傳感器可因此由自主車輛控制系統(tǒng)使用以避開由傳感器信息指示的障礙物。

某些示例性汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)可配置為在77千兆赫(GHz)的電磁波頻率下運(yùn)行，這對應(yīng)于毫米(mm)波電磁波長(例如，3.9mm，77GHz)。這些雷達(dá)系統(tǒng)可使用天線，天線可將輻射能量聚焦成緊束，以便能使雷達(dá)系統(tǒng)以高精度測量環(huán)境，例如在自主車輛周圍的環(huán)境。這樣的天線可緊湊的(典型地具有矩形的形成因素)、高效的(即具有很小的77GHz能量損耗在天線中發(fā)熱或返回到發(fā)射器電子裝置中)以及低成本和容易制造(即具有這些天線的雷達(dá)系統(tǒng)可以大批量制造)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個方面中，本申請公開了涉及輻射結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。在一個方面中，輻射結(jié)構(gòu)包括波導(dǎo)層，該波導(dǎo)層配置為通過波導(dǎo)傳播電磁能。波導(dǎo)可具有高度尺寸和寬度尺寸。輻射結(jié)構(gòu)還包括連接波導(dǎo)層的輻射層。輻射層可平行于波導(dǎo)層的高度尺寸。另外，輻射層可包括輻射元件。輻射元件可為由傾斜或彎曲路徑限定的槽。此外，輻射元件可連接到波導(dǎo)層。再次，輻射元件可具有大于波導(dǎo)的高度尺寸的有效長度，其中有效長度沿著槽的傾斜或彎曲路徑測量。

在另一個方面中，本申請描述了輻射電磁能的方法。該方法可涉及通過波導(dǎo)層中的波導(dǎo)傳播電磁能。波導(dǎo)可具有高度尺寸和寬度尺寸二者。該方法還可涉及將來自波導(dǎo)的電磁能連接到設(shè)置在輻射層中的輻射元件。輻射層可連接到波導(dǎo)層，并且輻射層可平行于波導(dǎo)層的高度尺寸。另外，輻射層可包括輻射元件。輻射元件可為由傾斜或彎曲路徑限定的槽。另外，輻射元件可連接到波導(dǎo)層。此外，輻射元件可具有大于波導(dǎo)的高度尺寸的有效長度。輻射元件的有效長度可沿著槽的傾斜或彎曲路徑測量。該方法還可包括用輻射元件輻射耦合的電磁能。

在再一個方面中，本公開描述了另一個輻射結(jié)構(gòu)。輻射結(jié)構(gòu)可包括波導(dǎo)層，配置為通過波導(dǎo)傳播電磁能。波導(dǎo)層的波導(dǎo)可具有高度尺寸和寬度尺寸。另外，電磁能可具有波長。輻射結(jié)構(gòu)還可具有連接到波導(dǎo)層的輻射層。輻射層可平行于波導(dǎo)層的高度尺寸。另外，輻射層可包括輻射元件的線性陣列。陣列包括多個輻射元件。每個輻射元件可包括由傾斜或彎曲路徑限定的槽。此外，每個輻射元件可連接到波導(dǎo)層。再次，每個輻射元件可具有大于波導(dǎo)的高度尺寸的有效長度。輻射元件的有效長度可沿著槽的傾斜或彎曲路徑測量。再次，每個輻射元件可具有各自旋轉(zhuǎn)，并且每個輻射元件的各自旋轉(zhuǎn)可根據(jù)所希望的錐形輪廓選擇。此外，線性陣列中相鄰輻射元件之間的間隔可大致等于電磁能波長的一半。

在另一個方面中，本申請描述了輻射電磁能的設(shè)備。設(shè)備可涉及在波導(dǎo)層中傳播電磁能的手段。傳播電磁能的手段可具有高度尺寸和寬度尺寸二者。設(shè)備還可涉及將電磁能從用于傳播電磁能的手段耦合到位于輻射層中用于輻射的手段。輻射層可連接到波導(dǎo)層，并且輻射層可平行于波導(dǎo)層的高度。另外，輻射層可包括用于輻射的手段。用于輻射的手段可由傾斜或彎曲路徑限定。另外，用于輻射的手段可連接到波導(dǎo)層。此外，用于輻射的手段可具有大于波導(dǎo)的高度尺寸的有效長度。用于輻射的手段的有效長度可沿著槽的傾斜或彎曲路徑測量。設(shè)備還可包括用輻射手段輻射耦合的電磁能。

前述的發(fā)明內(nèi)容僅為說明而不意味著任何方式的限制。除了說明的方面、實(shí)施例和上述特征外，進(jìn)一步的方面、實(shí)施例和特征通過參考附圖和下面的詳細(xì)描述將變得明顯易懂。

附圖說明

圖1示出了波導(dǎo)上輻射槽的示例。

圖2示出了具有十個輻射Z狀槽的示例性波導(dǎo)。

圖3示出了具有六個波導(dǎo)的示例性雷達(dá)系統(tǒng)。

圖4示出了具有六個輻射波導(dǎo)和波導(dǎo)饋給系統(tǒng)的示例性雷達(dá)系統(tǒng)。

圖5是用示例性波導(dǎo)式天線輻射電磁能的示例性方法。

圖6示出了示例性波導(dǎo)設(shè)備的一部分的分解圖。

具體實(shí)施方式

在下面的詳細(xì)描述中，參照形成其一部分的附圖。在附圖中，類似的附圖標(biāo)記典型地表示類似的部件，除非上下文另有表示。詳細(xì)描述、附圖和權(quán)利要求中描述的示例性實(shí)施例不意味著限制。其它的實(shí)施例也可采用，并且其它的變化也可進(jìn)行，而不脫離這里給出的主題事項(xiàng)的范圍。容易理解，本公開的各方面，如這里整體上描述的，并且示出在附圖中的，可以以廣泛種類的不同配置中設(shè)置、替代、結(jié)合、分開和設(shè)計(jì)，所有這些都明確地在此予以預(yù)期。

下面的詳細(xì)描述涉及短壁波導(dǎo)輻射的折疊輻射槽的設(shè)備和方法，例如，汽車的、高頻(例如，77GHz)雷達(dá)天線用于毫米電磁波發(fā)信號。實(shí)際上，波導(dǎo)式天線可以各種方式制造。例如，對于印刷波導(dǎo)傳輸線(PWTL)天線，導(dǎo)電粘合劑薄膜可用于將各層PWTL天線粘合在一起。然而，這樣天線的性能可能不是最佳的，因?yàn)樘炀€的輻射效率和增益很大程度上取決于導(dǎo)電粘合劑層的導(dǎo)電性及其對準(zhǔn)和層疊次數(shù)。

為此，焊接(或者金屬對金屬的融合)可提供金屬層之間更好的粘合，例如鋁片金屬層(用銅鍍)粘合到銅箔/片。在其它示例中，金屬片可粘合到其他金屬片而不是箔。另外，在某些示例中，在粘合金屬層前，各種結(jié)構(gòu)可產(chǎn)生在各金屬層中。在粘合后，各種結(jié)構(gòu)可形成雷達(dá)單元，例如，用于自主車輛的雷達(dá)單元。

在一個示例中，底層可具有端口特征。端口特征可使電磁能(例如電磁波)進(jìn)入雷達(dá)單元。端口特征可允許電磁能從信號產(chǎn)生單元耦合到雷達(dá)單元中，用于傳輸在雷達(dá)單元周圍的環(huán)境中(或者在連接雷達(dá)單元的車輛周圍)。另外，端口可使雷達(dá)單元內(nèi)的電磁能耦合到雷達(dá)單元之外。例如，當(dāng)雷達(dá)單元接收電磁能時，它可將端口之外的電磁能耦合到處理的電子裝置。因此，端口可作用為雷達(dá)單元和操作雷達(dá)單元的信號產(chǎn)生和/或處理電子裝置之間的網(wǎng)關(guān)。

中間層可連接到底層和頂層二者。中間層可稱為波導(dǎo)層。中間層可在其中具有至少一個波導(dǎo)。波導(dǎo)的寬度可相對于中間層的厚度測量(例如，中間層中波導(dǎo)的最大寬度可等于中間層的厚度)。此外，波導(dǎo)的高度可在平行于其中各層彼此粘合的平面的方向上測量。另外，在某些示例中，波導(dǎo)的寬度大于波導(dǎo)的高度。波導(dǎo)層中的波導(dǎo)可實(shí)現(xiàn)幾個功能，例如電磁能的導(dǎo)引、接合和分離。

在一個示例中，中間層可從底層中的端口接收電磁能。中間層中的波導(dǎo)可將電磁能分開，并且將電磁能導(dǎo)引到位于頂層中的至少一個輻射結(jié)構(gòu)。在另一個示例中，中間層可從頂層中的至少一個輻射結(jié)構(gòu)接收電磁能。中間層中的波導(dǎo)可接合電磁能且將電磁能導(dǎo)引到底層中定位的端口。

頂層可包括至少一個輻射結(jié)構(gòu)。輻射結(jié)構(gòu)可蝕刻、切割或另外設(shè)置在粘合到中間層的金屬片上。輻射結(jié)構(gòu)可配置為實(shí)現(xiàn)兩個功能的至少一個。第一，輻射結(jié)構(gòu)可配置為將在波導(dǎo)內(nèi)傳播的電磁能輻射到自由空間(即輻射結(jié)構(gòu)將波導(dǎo)中引導(dǎo)的能量轉(zhuǎn)換為在自由空間中傳播的輻射的非引導(dǎo)的能量)。第二，輻射結(jié)構(gòu)可配置為接收在自由空間中傳播的電磁能，并且將接收的能量導(dǎo)引到波導(dǎo)中(即輻射結(jié)構(gòu)將來自自由空間的非引導(dǎo)能量轉(zhuǎn)換成在波導(dǎo)中傳播的引導(dǎo)能量)。

在某些實(shí)施例中，輻射結(jié)構(gòu)可采取輻射槽的形式。輻射槽可具有長度尺寸。長度尺寸可對應(yīng)于槽運(yùn)行的共振頻率。槽的共振頻率可等于或基本上接近于波導(dǎo)中電磁能的頻率。例如，槽的長度可在波導(dǎo)中電磁能的大致一半波長上共振。在某些示例中，槽的共振長度可大于波導(dǎo)的高度。如果槽比波導(dǎo)長，則能量可能不正確地耦合到槽，因?yàn)椴鄣挠行чL度是波導(dǎo)內(nèi)的能量可耦合的槽長度(即槽對波導(dǎo)打開的部分)。因此，電磁能可不從槽輻射。然而，在某些示例中，槽可以以槽的總長度等于共振長度的方式成型，但是槽仍配合在波導(dǎo)的高度內(nèi)。這些形狀可為Z、S、7或類似的形狀(例如，形狀的總長度是總的槽有效長度，形狀的彎曲允許在更小的空間中更長的槽)。因此，槽可功能類似于比波導(dǎo)的高度長的槽，而仍在所希望的輻射頻率上共振。

在波導(dǎo)單元制造的一個示例中，設(shè)置在每個層上的結(jié)構(gòu)可在各層粘合在一起前放置、切割、蝕刻或銑削。因此，在每一個進(jìn)行機(jī)械加工時，元件的位置可非常精確地設(shè)置在每個層上。當(dāng)?shù)讓诱澈系街虚g層時，端口可直接設(shè)置在波導(dǎo)部分之下。因此，整個端口可對中間層中的波導(dǎo)打開。另外，頂層的輻射元件可以以整個輻射元件可直接位于波導(dǎo)部分之上的方式定位。因此，整個輻射元件可對中間層中的波導(dǎo)打開。

圖1-4示出了其中可實(shí)施用于短壁波導(dǎo)輻射的折疊輻射槽的示例性設(shè)備的示例性波導(dǎo)和雷達(dá)系統(tǒng)。

現(xiàn)在參見圖，圖1示出了雷達(dá)天線單元100中波導(dǎo)102上輻射槽(104、106a、106b)的示例。應(yīng)理解，雷達(dá)天線單元100給出波導(dǎo)102上輻射槽(104、106a、106b)的一個可能的配置。

還應(yīng)理解，這樣天線的給定應(yīng)用可決定輻射槽(104、106a、106b)和波導(dǎo)102二者的尺寸和大小。例如，如上所述，某些示例性雷達(dá)系統(tǒng)可配置為在77GHz的電磁波頻率下操作，其對應(yīng)于3.9毫米的電磁波長。在該頻率下，通過方法100制造的設(shè)備的信道、端口等可為適合于77GHz頻率的給定尺寸。其它的示例性天線和天線應(yīng)用也是可能的。

雷達(dá)天線單元100的波導(dǎo)102具有高度H和寬度W。如圖1所示，波導(dǎo)的高度在Y方向上延伸，并且寬度在Z方向上延伸。波導(dǎo)的高度和寬度二者可根據(jù)用于波導(dǎo)102操作的頻率選擇。例如，當(dāng)以77GHz操作波導(dǎo)102時，波導(dǎo)102可構(gòu)造為具有高度H和寬度W以允許77GHz波的傳播。電磁波可在X方向上傳播通過波導(dǎo)。在某些示例中，波導(dǎo)可具有標(biāo)準(zhǔn)大小，例如WR-12或WR-10。WR-12波導(dǎo)可支持60GHz(5mm波長)和90GHz(3.33mm波長)之間的電磁波傳播。另外，WR-12波導(dǎo)可具有約3.1mm乘1.55mm的內(nèi)部尺寸。WR-10波導(dǎo)可支持75GHz(4mm波長)和110GHz(2.727mm波長)之間的電磁波的傳播。另外，WR-12波導(dǎo)可具有約2.54mm乘1.27mm的內(nèi)部尺寸。WR-12和WR-10波導(dǎo)的尺寸僅給出示例。其它的尺寸也是可能的。

波導(dǎo)102可進(jìn)一步配置為輻射傳播通過波導(dǎo)的電磁能。輻射槽(104、106a、106b)，如圖1所示，可設(shè)置在波導(dǎo)102的表面上。另外，如圖1所示，輻射槽(104、106a、106b)可主要設(shè)置在具有高度H尺寸的波導(dǎo)102的側(cè)面上。此外，輻射槽(104、106a、106b)可配置為在Z方向上輻射電磁能。

線性槽104可為傳統(tǒng)的波導(dǎo)輻射槽。線性槽104可在與槽的長度方向相同的方向上具有偏振。線性槽104在Y方向上測量的長度尺寸可大致為傳播通過波導(dǎo)的電磁能波長的一半。在77Ghz，線性槽104的長度尺寸可大致為1.95mm以使線性槽共振。如圖1所示，線性槽104的長度尺寸可大于波導(dǎo)102的高度H。因此，線性槽104可能太長而不恰好配合在波導(dǎo)具有高度H尺寸的側(cè)面上。線性槽104可在波導(dǎo)102的頂部和底部上連續(xù)。另外，線性槽104的旋轉(zhuǎn)可相對于波導(dǎo)的方位調(diào)整。通過旋轉(zhuǎn)線性槽104，線性槽104的阻抗以及輻射的偏振和強(qiáng)度可調(diào)整。

另外，線性槽104的寬度尺寸可在X方向上測量。通常，波導(dǎo)的寬度可變化為調(diào)整線性槽104的帶寬。在很多實(shí)施例中，線性槽104的寬度可為傳播通過波導(dǎo)的電磁能波長的大約10％。在77Ghz，線性槽104的寬度可為約0.39mm。然而，線性槽104的寬度在各種實(shí)施例中可制作為更寬或更窄。

然而，在某些情況下，波導(dǎo)102在波導(dǎo)具有高度H尺寸的側(cè)面之外的任何一側(cè)上具有槽可能是不實(shí)際或不可能的。例如，某些制造工藝可在各層中產(chǎn)生波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。各層僅引起波導(dǎo)的一側(cè)暴露到自由空間。在產(chǎn)生各層時，各波導(dǎo)的頂部和底部可不暴露到自由空間。因此，延伸到波導(dǎo)的頂部和底部的輻射槽可不完全暴露到自由空間，并且因此可能在某些波導(dǎo)配置中沒有正確工作。因此，在某些實(shí)施例中，折疊槽106a和106b可用于從波導(dǎo)內(nèi)部輻射電磁能。

波導(dǎo)可包括各種尺寸的槽，例如折疊槽106a和106b，以便輻射電磁能。例如，折疊槽106a和106b可在半波長大小的槽不能配合在波導(dǎo)側(cè)面的情形中用在波導(dǎo)上。折疊槽106a和106b的每一個可具有相關(guān)的長度和尺寸。折疊槽106a和106b通過折疊槽中的曲線或彎曲測量的總長度可大致等于波中電磁能波長的一半。因此，在相同的操作頻率上，折疊槽106a和106b與線性槽104可具有大致相同的總長度。如圖1所示，折疊槽106a和106b為Z狀槽，因?yàn)槊恳粋€成型為類似于字母Z。在各種實(shí)施例中，其它的形狀也可使用。例如，S狀槽和7狀槽二者也可使用(其中槽成型為類似于后面命名的字母或數(shù)字)。

折疊槽106a和106b的每一個也可具有旋轉(zhuǎn)。類似于如上所述，折疊槽106a和106b的旋轉(zhuǎn)可相對于波導(dǎo)的方位調(diào)整。通過旋轉(zhuǎn)折疊槽106a和106b，折疊槽106a和106b的阻抗以及輻射的偏振可得到調(diào)整。輻射強(qiáng)度也可由這樣的旋轉(zhuǎn)變化，這可用于振幅錐度排列為降低旁瓣電平(SLL)。SLL將相對于陣列結(jié)構(gòu)進(jìn)一步討論。

圖2示出了雷達(dá)單元200中具有10個輻射Z狀槽(204a-204j)的示例性波導(dǎo)202。由于電磁能從波導(dǎo)202向下傳播，電磁能的一部分可耦合進(jìn)波導(dǎo)202上輻射Z狀槽(204a-204j)的一個或多個中。因此，波導(dǎo)202上輻射Z狀槽(204a-204j)的每一個可配置為輻射電磁信號(在Z方向上)。在某些情況下，輻射Z狀槽(204a-204j)的每一個可具有相關(guān)的阻抗。各輻射Z狀槽(204a-204j)的每一個的阻抗可為各槽的尺寸和各槽的旋轉(zhuǎn)二者的函數(shù)。各槽的每一個的阻抗可決定各輻射Z狀槽的每一個的耦合系數(shù)。耦合系數(shù)決定了由各Z狀槽輻射的電磁能從波導(dǎo)202向下傳播的百分比。

在某些實(shí)施例中，輻射Z狀槽(204a-204j)可根據(jù)錐形輪廓配置有旋轉(zhuǎn)。錐形輪廓可規(guī)定每個輻射Z狀槽(204a-204j)的給定的耦合系數(shù)。另外，錐形輪廓可選擇為輻射具有所希望束寬度的波束。例如，在圖2所示的一個實(shí)施例中，為了獲得錐形輪廓，輻射Z狀槽(204a-204j)的每一個可具有相關(guān)的旋轉(zhuǎn)。每個輻射Z狀槽(204a-204j)的旋轉(zhuǎn)可引起每個槽的阻抗不同，并且因此引起每個輻射Z狀槽(204a-204j)的耦合系數(shù)對應(yīng)于錐形輪廓。波導(dǎo)202的輻射Z狀槽204a-204j的錐形輪廓以及其它波導(dǎo)的其它輻射Z狀槽的錐形輪廓可控制包括這樣波導(dǎo)組的天線陣列的波束寬度。錐形輪廓還可用于控制輻射的SLL。當(dāng)陣列輻射電磁能時，能量通常輻射在主波束和旁瓣中。典型地，旁瓣是來自陣列的不希望的副作用。因此，錐形輪廓可選擇為從陣列最小化或減小SLL(即在旁瓣中輻射的能量)。

圖3示出了具有六個輻射波導(dǎo)304a-304f的示例性雷達(dá)系統(tǒng)300。六個輻射波導(dǎo)304a-304f的每一個可具有輻射Z狀槽306a-306f。六個輻射波導(dǎo)304a-304f的每一個可類似于有關(guān)圖2描述的波導(dǎo)202。在某些實(shí)施例中，每一個含有輻射槽的波導(dǎo)組可看作天線陣列。天線陣列的六個輻射波導(dǎo)304a-304f的配置可基于所希望的輻射圖案和雷達(dá)系統(tǒng)300的制造工藝二者。雷達(dá)系統(tǒng)300的輻射圖案的兩個分量包括波束寬度以及波束角度。例如，與圖2討論的類似，輻射波導(dǎo)304a-304f的每一個的輻射Z狀槽306a-306f的錐形輪廓可控制天線陣列的波束寬度。雷達(dá)系統(tǒng)300的波束寬度可對應(yīng)于天線平面(例如，X-Y平面)的角度，雷達(dá)系統(tǒng)的輻射能量的主要部分定向在天線平面之上。

圖4示出了具有六個輻射波導(dǎo)404a-404f和波導(dǎo)饋給系統(tǒng)402的示例性雷達(dá)系統(tǒng)400。六個輻射波導(dǎo)404a-404f可類似于圖3的六個輻射波導(dǎo)304a-304f。在某些實(shí)施例中，波導(dǎo)饋給系統(tǒng)402可配置為在輸入端口接收電磁信號，并且在六個輻射波導(dǎo)404a-404f之間分開電磁信號。因此，輻射波導(dǎo)404a-404f的每一個的每個輻射Z狀槽406a-406f輻射的信號可在X方向上傳播通過波導(dǎo)饋給系統(tǒng)。在各種實(shí)施例中，波導(dǎo)饋給系統(tǒng)402可具有與圖4所示不同的形狀或配置。根據(jù)波導(dǎo)饋給系統(tǒng)402的形狀和配置，可調(diào)整輻射信號的各種參數(shù)。例如，輻射波束的方向和波束寬度可根據(jù)波導(dǎo)饋給系統(tǒng)402的形狀和配置調(diào)整。

圖5是用示例性波導(dǎo)式天線輻射電磁能的示例性方法，例如77GHz波導(dǎo)折疊槽天線配置為傳播毫米電磁波。盡管方塊500-504以順序的次序示出，但是這些方塊還可平行和/或以與這里描述的那些不同的順序執(zhí)行。再者，各種方塊可組合成更少的方塊、分成另外的方塊和/或根據(jù)所希望的實(shí)施方案而去除。

在某些實(shí)施例中，波導(dǎo)式天線的某些形狀和尺寸可高度便利于制造，盡管其它的形狀、尺寸和已知的或尚不知的方法可實(shí)現(xiàn)等同甚或更大的便利。所制造的波導(dǎo)式天線的部分的各種形狀和尺寸，例如形成在天線中的波導(dǎo)通道的部分，包括與這里描述的那些之外的形狀和尺寸，也是可能的。在其它的實(shí)施例中也可能涉及到后續(xù)和/或中間方塊。

而且，圖5的方法的各方面可參考圖1-4和圖6描述，其中圖6示出了示例性波導(dǎo)設(shè)備600的一部分的分解圖。在該示例中，波導(dǎo)設(shè)備600具有層疊結(jié)構(gòu)，其包括在頂層612和底層614之間的波導(dǎo)層602。

在方塊500，方法包括通過波導(dǎo)層中的波導(dǎo)傳播電磁能。另外，方塊500還可包括通過底層中的端口接收電磁能且將來自端口的電磁能耦合進(jìn)波導(dǎo)中。

示例性波導(dǎo)層602與形成在波導(dǎo)層中的波導(dǎo)604的一部分一起示出在圖6中。圖6以截面圖的方式示出了示例性波導(dǎo)設(shè)備600(即，圖6的示意圖相當(dāng)于示例性波導(dǎo)設(shè)備600的豎直切片迎面看)。在示例內(nèi)，形成在波導(dǎo)層中的一個或多個波導(dǎo)通道可以是導(dǎo)引波導(dǎo)通道，其配置為在波進(jìn)入波導(dǎo)式天線后將電磁波(例如，毫米電磁波)引導(dǎo)到各種輻射槽，例如上面描述的Z狀槽的波導(dǎo)通道。形成在波導(dǎo)層中的這些和/或其它的波導(dǎo)通道可具有各種形狀和尺寸，例如有關(guān)圖1的波導(dǎo)102描述的尺寸。作為示例，根據(jù)上面描述的內(nèi)部尺寸，波導(dǎo)通道的一個或多個部分可為約2.54mm乘約1.27mm，其中波導(dǎo)層602的厚度為約2.54mm。

此外，底層614可包括輸入端口622，配置為將電磁波接收在波導(dǎo)設(shè)備600中，其然后可傳播通過波導(dǎo)604，并且從輻射元件620輻射出來。盡管輸入端口622描述為在輻射元件620正之下，但是應(yīng)理解，在某些實(shí)施例中，輸入端口622還可設(shè)置在底層614中相對于輻射元件620的別處，而不是在輻射元件正之下。另外，在某些實(shí)施例中，輸入端口622可實(shí)際上用作輸出端口以允許電磁能離開波導(dǎo)604。

反過來參見圖5，在方塊502，方法包括將來自波導(dǎo)的電磁能耦合到位于輻射層中的輻射元件，該輻射層連接到波導(dǎo)層。由于電磁能從波導(dǎo)向下傳播，電磁能的一部分可耦合進(jìn)輻射元件的一個或多個中，例如有關(guān)圖2描述的輻射Z狀槽(204a-204j)。在某些情況下，輻射元件的每一個可具有相應(yīng)的阻抗。如前所述，各輻射元件每一個的阻抗可為各槽的尺寸和各槽的旋轉(zhuǎn)的函數(shù)。每個相應(yīng)輻射元件的阻抗可決定各輻射元件和波導(dǎo)之間的耦合系數(shù)。耦合系數(shù)是由各輻射元件輻射的從波導(dǎo)向下傳播電磁能的百分比測度。

在方塊504，方法包括用輻射元件輻射所耦合的電磁能。作為示例，如圖6所示，頂層612可包括至少一個輻射元件620。輻射元件620可蝕刻、切割或以其他方式設(shè)置在金屬片上，該金屬片粘合到波導(dǎo)層602。輻射元件620可配置為將從內(nèi)部波導(dǎo)604耦合的電磁能輻射出來進(jìn)入自由空間(即輻射元件將波導(dǎo)604中引導(dǎo)的能量轉(zhuǎn)換成在自由空間傳播的非引導(dǎo)能量)。

在某些實(shí)施例中，方法500可以以相反的順序執(zhí)行(即電磁能可由波導(dǎo)設(shè)備600接收)。輻射元件620可配置為接收在自由空間中傳播的電磁能，并且將接收的能量導(dǎo)引到波導(dǎo)604中(即輻射結(jié)構(gòu)將來自自由空間的非引導(dǎo)的能量轉(zhuǎn)換成在波導(dǎo)中傳播的引導(dǎo)能量)。波導(dǎo)604內(nèi)的能量可傳播通過波導(dǎo)604到端口622(在該示例中，其可為輸出端口)。

在某些實(shí)施例中，一個或多個波導(dǎo)通道的至少一部分可形成在輻射層和底部金屬層的至少一個中。例如，一個或多個波導(dǎo)通道的第一部分可形成在輻射金屬層中，而一個或多個波導(dǎo)通道的第二部分和第三部分可分別形成在波導(dǎo)層和底部金屬層中，其中第二和第三部分可相同或可不相同。在這樣的實(shí)施例中，在輻射時，波導(dǎo)層和底層連接在一起，各層可連接在一起以使第二和/或第三層的一個或多個波導(dǎo)通道的部分基本上與第一金屬層的一個或多個波導(dǎo)的第一部分對齊，因此在可配置為傳播電磁波(例如，毫米電磁波)的波導(dǎo)式天線中形成一個或多個波導(dǎo)通道。在該示例中，波導(dǎo)的寬度可大于波導(dǎo)層的寬度，因?yàn)椴▽?dǎo)的一部分也可設(shè)置在輻射層和/或底層中。

在其它實(shí)施例中，一個或多個波導(dǎo)通道可直接形成在波導(dǎo)金屬層中。在這樣的其它實(shí)施例中，輻射層和底部金屬層可包括其它元件，其它元件可配置為便利電磁波的輻射。例如，如圖6所示，輻射金屬層可包括輻射元件620，例如包括槽的輻射元件，槽配置為將諸如毫米電磁波的電磁波輻射到波導(dǎo)設(shè)備600之外。槽可具有相對于一個或多個波導(dǎo)通道的尺寸的旋轉(zhuǎn)方向。例如，槽可為Z狀槽或其它類型的槽。

應(yīng)理解，各種工藝，包括但不限于上面描述的那些，可能涉及輻射、波導(dǎo)、底部和/或另外的層。還應(yīng)理解，這里描述的設(shè)置方案僅為示例的目的。這樣，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到其它的設(shè)置方案和其它的元件(例如，機(jī)器、設(shè)備、接口、操作、順序和操作組等)可替代使用，并且某些元件可根據(jù)所希望的結(jié)果而全部省略。此外，所描述的很多元件為功能實(shí)體，可實(shí)施為離散的或分布的部件或與其它部件結(jié)合、以任何適當(dāng)?shù)慕M合和定位。

盡管這已經(jīng)公開的各方面和實(shí)施例，但是其它的方面和實(shí)施例對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的。這里公開的各方面和實(shí)施例是說明的目的，而不意味著限制，其范圍由所附的權(quán)利要求表明。